技報 第 4 号（2006 年）

超高強度コンクリ－トの収縮応力低減化に関する研究
技術研究所

材工研グループ 鈴木雅博

技術研究所

材工研グループ 中瀬博一

技術研究所

藤井和俊

１．はじめに
都市建築における超高層建築や橋梁桁高制限あるいは高耐表－1

久化からコンクリ－トの高強度化が要求され，圧縮強度熱に起因した温度上昇量が高く，かつ，自己収縮ひずみも大きくなることが知られており，ひび割れのリスクが生じる．
収縮応力低減の方法には，膨張材や収縮低減剤を混入する

SR)/B*SFLC

0.15

単位量(kg/m3)

C 種類

W C**

EX

SFLC 155 1033

SFLC-E-R 0.15S

GSRA- 451 940-SFLC 149 998 35 450 940

6*：B(結合材)=C+EX+SF，**：SFLC or N

方法が提案されている．しかし，膨張材の有効性は圧縮強度

発泡スチロ－ル

100N/mm2 以下の範囲であり，圧縮強度 120 N/mm2 を超える
ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝﾎﾞ-ﾄﾞ

蓋
125

UHSC に用いた場合の検討はほとんどない．また，温度履歴

ﾎﾟﾘｴｽﾃﾙﾌｨﾙﾑ
400

しかし，超高強度コンクリ－ト(以下 UHSC と示す)は，水和(W+配合

150N/mm2 クラスの構造物の構築も可能となってきている．

配合

関しては，実構造物と同等の温度履歴を受けた場合の検討は鉄筋ほとんどない．

400

供試体
1200

400

を与えた供試体の膨張材や収縮低減剤による収縮低減効果に

400

そこで，本研究では，練上がり温度を 10，20 および 30℃(平面図)として，膨張材と収縮低減剤を混入した場合と混入しない場

ﾃﾌﾛﾝｼ-ﾄ
鉄筋(立面図)合の UHSC の自己応力供試体をそれぞれ作製し，実構造物の図－１ 簡易断熱養生自己応力供試体

温度履歴を再現する簡易断熱養生と 20℃封緘養生との比較にした自己応力供試体と簡易断熱養生自己収縮ひずみ供試体のより収縮応力低減効果を確認する実験を行った．

寸法は，125×125×1200mm とした．この供試体寸法は，後述する発泡スチロ－ル厚 400mm の簡易断熱養生箱を用いた

２．実験概要自己収縮・自己応力試験体の中心部と 900×900×1100mm の2.1 使用材料および配合

柱模擬部材中心部のコンクリ－ト温度の最大値がほぼ一致す

セメントには，低熱ポルトランドセメントとシリカフュ－るように決定した．自己応力試験で埋設する鉄筋の鉄筋比はムとのプレミックス材(記号 SFLC，密度 3.08g/cm3，比表面0.608，0.985 および 2.01%の 3 種類とし，JCI 自己収縮委員

積 6330cm2/g)を使用した．混和材には，膨張材(記号 EX，密会の試験方法に準拠して実施した．

度 3.08 g/cm3,石灰系)を使用した．細骨材には砕砂(表乾密度2.2.2 温度条件2.62g/cm3，吸水率 2.50%)を，粗骨材には砕石(最大寸法 20mm，全ての配合で練上がり温度を 10，20 および 30℃として試表乾密度 2.94g/cm3，吸水率 0.38%)を使用した．混和剤には験を行った．自己応力試験と自己収縮試験の養生条件は，簡収縮低減剤(記号 SRA，低級アルコ－ル系)を使用した．

易断熱養生とした．図－１ に簡易断熱養生した自己応力供試

配合表を表－１に示す．検討する配合は 2 種類とし，水結体の試験状況を示す．厚さ 400mm の発泡スチロ－ルの型枠合材比 15%とし，単位水量および単位粗骨材量を同一とした．に打設した．コンクリ－トと発泡スチロ－ルとの拘束を防止

配合名 SFLC ではセメント種類 SFLC，配合名 SFLC-E-R でするため，テフロンシ－トとポリエステルフィルムを設置しは SFLC に膨張材と収縮低減剤を混入した配合とした．

た．材齢 7 日で脱枠し，その間の供試体はビニ－ルで覆い，練混ぜは，モルタル先練りとし，細骨材と結合材とを 15 秒乾燥を防止した．脱枠後の養生は，全面を厚さ 0.05mm のア練混ぜ，水と混和剤を添加後にモルタル練りを実施し，最後ルミ箔テ－プで覆い，温度 20℃，60%R.H.の室内にて静置しに粗骨材を投入し 60 秒練り混ぜた．モルタル練りの時間は配た．

合名で SFLC180 秒，配合名で SFLC-E-R240 秒とした．
2.2

試験方法

2.2.1 供試体寸法と試験条件

３．試験結果および考察
3.1 コンクリ－ト温度履歴供試体のコンクリ－ト温度20℃封緘養生の自己収縮ひずみ供試体寸法は，JCI 自己収簡易断熱した供試体の温度履歴を配合 SFLC の例を図－２

縮委員会の試験方法に準拠し，100×100×400mm とした．に示す．図中の模擬部材部材中心は部材寸法 900×900×1100

練上がり温度 10，20℃，30℃の封緘養生および簡易断熱養生の部材中心温度である．コンクリ－ト打ち込みからコンクリ

7090608050403020
柱模擬部材中心簡易断熱養生(圧縮.)
簡易断熱養生(収縮・応力)

10060504030201012345
材齢 (日)

6780

図－３収縮膨張-615002345678-150-300-450-600

SFLC の自己応力供試体の温度履歴●,▲,■：SFLC-E-R○,△,□： SFLC●,○：練温10℃▲,△：練温20℃■,□：練温30℃

300
150-6

○：10℃練温 (簡易断熱)△：20℃練温 (簡易断熱)□：30℃練温 (簡易断熱)△：20℃封緘

自己収縮ひずみ(x10 )SFLC3001

材齢 (日)

図－２ 各養生条件の温度履歴(20℃)

自己収縮ひずみ (x10 )○10℃簡易断熱△20℃簡易断熱□30℃簡易断熱▲20℃封緘養生

000S FL C- E- R-150-300-450-600

SF LC-750-750-900-9000.1
膨張

図－４SFLC70

コンクリ－ト温度(℃)

コンクリ－ト温度（℃)

技報 第 4 号（2006 年）

1.010.0

100.00.1

1000.0

有効材齢 (日)SFLC の自己収縮ひずみ経時変化－ト温度が最大となる時点までの簡易断熱した供試体と柱模

図－５20℃練温における簡易断熱養生供試体の材齢 91 日の圧縮
強度は，配合 SFLC で 162N/mm2，配合 SFLC-E-R で150N/mm2 であった．

100.0

1000.0

SFLC と SFLC-E-R の自己収縮ひずみ
2.52

自己応力 (N/mm )3.2 圧縮強度10.0
有効材齢 (日)

引張擬部材のコンクリ－ト温度の経時変化がほぼ一致した．配合
SFLC の各練混ぜ温度の温度履歴を図－３に示す．

1.0

収縮3.3 自己収縮ひずみ

2.01.5

SFL C

1.00.50.0
SFL C-E-R●,▲,■：SFLC-E-R○,△,□： SFLC●,○：練温10℃▲,△：練温20℃■,□：練温30℃-0.5-1.0-1.5-2.00.1

図－４に配合 SFLC の自己収縮ひずみの経時変化を示す．
簡易断熱養生供試体の自己収縮ひずみは 20℃封緘養生と比較圧縮して大きくなり，自己収縮ひずみの温度依存性が認められた．

図－６

図－５に配合 SFLC と SFLC の各練上がり温度の自己収縮ひ４．まとめ

1.010.0100.01000.0

有効材齢 (日)SFLC と SFLC-E-R の自己応力経時変化

ずみの経時変化を示す．膨張材と収縮低減剤を併用すること

超高強度コンクリ－トの自己収縮ひずみの温度依存性試験

により，自己収縮ひずみは大きく低減した．配合 SFLC の簡の結果，SFLC は簡易断熱養生した場合には自己収縮が大き易断熱養生した自己収縮ひずみは，練上がり温度が小さいほくなることや，膨張材を混入することにより自己応力が低減

ど自己収縮ひずみが小さくなったが，有効材齢 100 日でほとするが，練温の低い場合に後膨張することなどが判明した．

んど差が生じない結果となった．配合 SFLC-E-R では有効材
齢 30 日から後膨張することが認められた．
3.4 自己応力

Key Words：超高強度コンクリ－ト，自己応力，水和発熱，膨張材，収縮低減剤

図－６に配合 SFLC と SFLC-E-R の各練上がり温度の自己応力の経時変化を示す．
配合 SFLC の自己応力は約 2.0N/mm2に対して，膨張材と収縮低減剤を併用することにより 0.5N/mm2 となり自己応力の低減が認められた．なお，後膨張した配合では圧縮側に転じた．

鈴木雅博

中瀬博一

藤井和俊